聚碳酸亚丙酯(PPC)作为石油基塑料的替代品,是一种非常有前景的生物可降解聚合物,但因其自身热学、力学性能的缺陷,与石油基塑料相比仍缺乏竞争力。与刚性填料复合是目前提升PPC性能、实现多功能化的有效手段。但传统PPC复合材料的热稳定性、导热、导电性仍差强人意。珠母贝有独特的“砖-泥”(bricks-and-mortar)层状结构,该结构的可设计性常被用于复合材料的性能多样化,有望弥补现有PPC复合材料的不足。本课题结合溶剂挥发成膜和热压成块技术,成功制备尺寸和形貌可控、结构有序的类珠母贝PPC纳米复合材料。为保证还原氧化石墨烯(RGO)在成膜过程于PPC基底中构建有序结构,系统研究了聚四氢呋喃(PTHF)接枝RGO的可控合成,制得了能在多种溶剂和PPC基底中良好分散的PTHF功能化RGO(PTHF-fRGO)。又进一步采用共沉淀法制备无序PPC/PTHF-fRGO复合材料做对比,在低填充量下研究了两种不同结构对复合材料的热学、力学、形状记忆和氧气阻隔性能的影响,探讨了造成上述性能差异的原因。在此基础上,评估了高填充量下不同结构复合材料的导热、导电、电磁屏蔽性能,制备了结构有序的高性能类珠母贝PPC/PTHF-fRGO复合材料。主要研究结果如下:1.通过调控RGO表面接枝PTHF的密度及链段长度,合成了表面结构完整度高、能在多种溶剂和PPC基底中良好分散的PTHF-fRGO杂化物,为PPC/PTHF-fRGO复合材料的制备奠定了基础。2.设计了一种可行性强、适用性广、简单高效的方法,结合溶剂挥发成膜和热压成块技术实现了类珠母贝PPC/PTHF-fRGO复合材料高效、大尺寸、大规模的制备,为研究纳米填料的排列对基底性能的影响提供了可能。3.讨论了低填充量下(<5 wt%),填料的有序与无序排列对PPC基底在热学、力学、形状记忆和氧气阻隔等性能的影响。发现RGO的表面改性有效提升了PPC的上述性能,而有序结构的构建使材料性能有更优异的表现。4.研究了高填充量(>20 wt%)下,纳米复合材料结构的有序与无序在导热、导电和电磁屏蔽效能等方面的差异。其中填充量的提高显著提升了PPC的上述性能,表明RGO的表面改性赋予了纳米复合材料的多功能化;而填料的有序排列于基底中构建了连续的网络结构,使复合材料在面内导热、导电及电磁屏蔽效能方面有更突出的优势,成功实现了PPC/PTHF-fRGO复合材料的高性能化。